上海市水力侵蝕現(xiàn)狀與水土保持措施分析

毛興華，韋浩，金云

(上海市水文總站，200232，上海)

水利普查是國(guó)家資源環(huán)境調(diào)查的重要組成部分，是國(guó)家基礎(chǔ)水信息的基準(zhǔn)調(diào)查。為此，國(guó)務(wù)院于2010—2012年組織開(kāi)展了第一次全國(guó)水利普查工作［1］。為充分利用本次全國(guó)水利普查的組織體系，上海市同步開(kāi)展了第二次水資源普查［2］，水土保持情況普查是其中的一個(gè)組成部分。根據(jù)國(guó)務(wù)院普查辦和上海市普查辦的統(tǒng)一部署，上海市水土保持專項(xiàng)普查的主要內(nèi)容包括土壤水力侵蝕普查、水土保持措施普查和水土流失兩區(qū)劃分3方面。

一般認(rèn)為，上海屬于平原地區(qū)，不存在水土流失問(wèn)題，但上海處于海陸交界地帶，河湖眾多，土質(zhì)疏松，在局部地區(qū)仍有可能發(fā)生不可忽視的水土流失，對(duì)上海市經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展產(chǎn)生一定的影響。筆者根據(jù)此次土壤水力侵蝕普查的成果，對(duì)上海市水力侵蝕現(xiàn)狀進(jìn)行了初步的評(píng)價(jià)，并提出了水土保持方面的建議，以期為上海市水土保持規(guī)劃等提供參考。

1 上海市水力侵蝕現(xiàn)狀

1.1 自然地理概況

上海市位于長(zhǎng)三角前緣，太湖流域下游，北枕長(zhǎng)江，東臨東海，南瀕杭州灣，西與江蘇、浙江2省相接，全市總面積6 340.5 km2，分屬太湖流域與長(zhǎng)江流域。其中屬于太湖流域的面積為5 193.04 km2，占81.9%;屬于長(zhǎng)江流域的河口島嶼面積為1 147.46 km2，占 18.1% 。

上海市地形可劃分為東部濱海平原、中部碟緣高地和西部淀泖低地等幾部分。其中:東部濱海平原包括浦東欽公塘以東地區(qū)，呈月牙形，地面高程一般在4.5～5.0 m;中部碟緣高地在欽公塘以西，岡身一線以東，北起長(zhǎng)江南岸，南至杭州灣北岸，為上海地區(qū)的中部平原;西部淀泖低地位于岡身以西，包括嘉定區(qū)西南部、青浦、松江大部分及金山區(qū)北部，平均地面高程在2.2～2.5 m，石湖蕩一帶不到2.0 m，屬于碟形洼地的底部。

上海受江海的沖積作用，廣泛發(fā)育沖積土壤，其中，岡身以東地區(qū)主要土壤為黃泥土、夾沙泥、潮沙泥、溝干泥等，土層深厚疏松，具有良好的通氣性和透水性。岡身地帶的中部平原大都具有草甸土壤發(fā)育的特點(diǎn)，屬壤質(zhì)淺色沖積草甸土型，土色黃黑，土質(zhì)沙黏適中，保水力強(qiáng)。西部低洼地發(fā)育為黏性很重的沼澤土，屬湖泊沉積，土壤以青紫泥為主，質(zhì)地屬中壤輕黏，土中有機(jī)質(zhì)含量高;但由于長(zhǎng)期浸水，土質(zhì)黏重，分解不深，漬水嚴(yán)重，有些土層下部還有泥炭層，土色暗黑。

上海成陸歷史不久，自然地貌形態(tài)并不復(fù)雜，但修筑溝渠、開(kāi)挖河道、平整土地、興建海塘、促淤圍墾等人類頻繁的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)改變了自然地貌，形成了局部地區(qū)的人為地貌。境內(nèi)地勢(shì)低洼地下水位高，尤以西部的青浦、松江、金山3區(qū)較為厲害。

1.2 土壤水力侵蝕普查情況

本次土壤水力侵蝕普查主要是全面查清土壤侵蝕現(xiàn)狀，掌握土壤侵蝕的分布、面積和強(qiáng)度。普查分省(市)和國(guó)家2個(gè)層面，其中上海市市級(jí)層面的普查以國(guó)家普查實(shí)施方案的野外調(diào)查單元為準(zhǔn)，以每個(gè)調(diào)查單元的中心點(diǎn)為中心，調(diào)查該單元1 km2范圍內(nèi)的土地利用現(xiàn)狀和水土保持措施情況，對(duì)每一種不同類型的地塊，勾繪其邊界，填寫(xiě)調(diào)查表，并最終形成數(shù)字化成果和水蝕野外調(diào)查表，為土壤侵蝕的分析和評(píng)價(jià)打下基礎(chǔ)。

上海市土壤侵蝕普查的范圍包括上海市整個(gè)陸域范圍，即市轄各區(qū)和9個(gè)郊區(qū)縣。根據(jù)國(guó)普辦水土保持普查實(shí)施方案，上海市有13個(gè)野外調(diào)查單元，其分布如圖1所示。

1.3 土地利用現(xiàn)狀

如圖1所示，上海市13個(gè)野外調(diào)查單元縱、橫方向上均呈等間距分布，其分布具有隨機(jī)性，調(diào)查的本質(zhì)是一種抽樣調(diào)查，因此這13個(gè)單元1 km2范圍內(nèi)的土地利用狀況基本上可以反映上海市土地利用的總體情況。

調(diào)查結(jié)果(表1)表明，本市土地利用類型包括水澆地、城鎮(zhèn)居民點(diǎn)、水田、農(nóng)村居民點(diǎn)、獨(dú)立工礦用地、商服及公共用地、水域及水利設(shè)施用地、交通運(yùn)輸用地、有林地、其他草地、特殊用地、其他林地、果園、灌木林地、其他土地(陵園)、旱地等16種類型。

在參與調(diào)查的總共13 km2的范圍內(nèi)，主要的土地利用類型包括水澆地、城鎮(zhèn)居民點(diǎn)、水田、農(nóng)村、居民點(diǎn)、獨(dú)立工礦用地、商服及公共用地等6種，所占面積比例超過(guò)了70%，而其余10種土地利用類型比例尚不足30%。其中，占地面積比例占前3位的分別為水澆地、城鎮(zhèn)居民點(diǎn)和水田，這說(shuō)明農(nóng)業(yè)用地和城鎮(zhèn)居民用地是上海市主要的土地利用類型。

1.4 水力侵蝕現(xiàn)狀分析

有關(guān)研究［3］表明，上海全市約有水土流失面積220 km2，占全市總面積的3.47%，以水力侵蝕為主。上海市尚未進(jìn)行邊坡治理的河流沿岸，由于受潮汐、風(fēng)浪和船行波影響，自然狀態(tài)下的水土流失以邊坡坍塌淤淺為主要特征，造成河岸“一坡一面”(邊坡和堤頂面)的水土流失并在河床內(nèi)淤積，對(duì)城市防洪和水運(yùn)交通構(gòu)成潛在危害。據(jù)統(tǒng)計(jì)［4］，僅在通航河道中，嚴(yán)重坍塌的岸線長(zhǎng)度為865 km，占28.9%;一般坍塌的岸線長(zhǎng)度為904 km，占30.2%。這些航道近50年來(lái)，已經(jīng)造成坍塌的土地面積就超過(guò)660 hm2。以浦東新區(qū)大治河為例，該河道自2000年以來(lái)，大噸位船只頻繁進(jìn)出，巨大的船形波對(duì)河岸侵蝕嚴(yán)重，加劇了河岸崩塌，沿線塌入河中的農(nóng)田累計(jì)有20 hm2。這種水土流失現(xiàn)象在黃浦江上游青浦區(qū)、松江區(qū)和金山區(qū)也非常突出。河岸如此嚴(yán)重的坍方，不僅造成嚴(yán)重的水土流失，損失大量農(nóng)田，而且危及安全渡汛和堤防兩岸交通、建筑物的安全，同時(shí)，也加速了河道淤淺，增加了疏浚工作量。

圖1 上海市水力侵蝕普查調(diào)查單元分布圖Fig．1 Unit distribution of Shanghai hydraulic erosion census

上海市各大湖湖區(qū)沿岸的坍塌情況也比較嚴(yán)重。新中國(guó)成立后的40年里，青浦區(qū)朱家角鎮(zhèn)已有約67 hm2的良田坍入湖中，平均每年坍岸4～5 m，嚴(yán)重地段10 m左右，全鎮(zhèn)每年要坍失良田約1.3 hm2，同期商塌鎮(zhèn)坍失良田約6.7 hm2。湖區(qū)沿岸的坍塌不僅損失了大量農(nóng)田，直接影響當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)生產(chǎn)和沿岸的群眾生活，而且由于不斷坍岸淤積，湖區(qū)水域庫(kù)容減少，水量調(diào)節(jié)能力下降，對(duì)防汛、供水和航運(yùn)都不利。

上海的灘涂資源十分豐富，但多年來(lái)在海塘、堤防和灘涂上亂墾亂種、毀堤取土，以及違章建筑等，導(dǎo)致海塘、圩堤破壞，也造成了一定的水土流失。新中國(guó)成立以來(lái)，上海已經(jīng)圍墾造地730 km2。新淤積灘涂由于土壤沙性比較嚴(yán)重，鹽分高，土壤結(jié)構(gòu)差，有機(jī)質(zhì)含量少，不利于作物生長(zhǎng)，缺乏植被對(duì)地表的有效保護(hù)，土壤表面經(jīng)不起暴雨侵蝕，在夏秋季節(jié)，尤其易受臺(tái)風(fēng)暴雨的襲擊，造成較為嚴(yán)重的水土流失。

由人為因素造成的水土流失也不容忽視。由于上海經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，市區(qū)內(nèi)各種開(kāi)發(fā)建設(shè)項(xiàng)目增多，大小工地星羅棋布，加上降水豐沛，侵蝕強(qiáng)度通常都大于1 000 t/(km2·a)。此外，向河道隨意傾倒垃圾、違章堆物和違章建筑等，造成河道淤淺，過(guò)水?dāng)嗝妾M窄，加劇了兩岸的沖刷和坍方。1998—2001年全市3年清除的河道兩岸垃圾和漂浮物就有344萬(wàn)t，沿河拆違和動(dòng)遷89 hm2。人為因素造成的水土流失分布較廣，而以大型建設(shè)項(xiàng)目土建中的擾動(dòng)土和棄渣的流失為主要特征，這也將成為本市今后水土保持工作的重要內(nèi)容之一。

表1 調(diào)查單元主要土地利用類型及所占比例Tab．1 Land use types and each proportion of survey units

因此，總的來(lái)講，上海市水土流失以水力侵蝕為主，水土流失主要發(fā)生在尚未進(jìn)行邊坡治理的河道兩岸和湖泊沿岸地帶，以河岸邊坡“一坡一面”和湖泊邊坡的坍塌淤淺為主要特征。另外，以建設(shè)項(xiàng)目施工為主的人為水土流失也是上海市水土流失的一個(gè)重要方面。

2 水土保持措施分析

2.1 工程措施

從調(diào)查結(jié)果來(lái)看，上海市參與調(diào)查的13 km2范圍內(nèi)，工程措施的量非常少，主要的措施類型包括排水溝和河道的工程護(hù)坡。其中，排水溝措施主要分布在水澆地、有林地、果園等土地利用類型中，而河道的工程護(hù)坡主要分布在上海市經(jīng)過(guò)河道治理的河岸兩側(cè)。目前，河道工程護(hù)坡沒(méi)有納入全國(guó)水土保持措施的范圍，但上海的河道很多，護(hù)坡工程較好地發(fā)揮了防治水土流失作用;因此，筆者認(rèn)為，將主要河道的工程護(hù)坡作為工程措施是合適的。

表2反映了上海市調(diào)查單元有工程措施的地塊面積及所占比例，可以看出，上海市有排水溝措施的地塊占地面積約為81.12 hm2，僅占整個(gè)調(diào)查范圍的6.24%，有工程護(hù)岸措施的河道面積約為20.21 hm2，僅占整個(gè)調(diào)查范圍的1.56%，其余占92.20%的調(diào)查范圍內(nèi)均沒(méi)有任何工程措施。

表2 調(diào)查單元工程措施及所占比例Tab．2 Engineering measures and proportion of survey units

2.2 生物措施

從調(diào)查結(jié)果(表3)來(lái)看，上海市水土保持的生物措施較多，有生物措施的地塊面積占調(diào)查總面積的約1/3以上。主要的生物措施包括經(jīng)果林、人工灌木林、人工混交林、人工喬木林、生態(tài)恢復(fù)草地、生態(tài)恢復(fù)灌木林、生態(tài)恢復(fù)喬木林和四旁林等，其中，所占比例最大的生物措施為四旁林，占整個(gè)調(diào)查范圍面積的23.61%。這些四旁林主要分布在村前屋后，道路兩側(cè)，以及河道兩岸，具有明顯的水土保持功能。

從生物措施的郁閉度和蓋度來(lái)看，上海市各項(xiàng)生物措施的郁閉度平均為25%，蓋度平均為62%，其中，人工喬木林和人工混交林的郁閉度較高，生態(tài)恢復(fù)灌木林、生態(tài)恢復(fù)喬木林和人工灌木林的蓋度較高，說(shuō)明這些生物措施能夠發(fā)揮較好的水土保持功能。

2.3 耕作措施

根據(jù)調(diào)查結(jié)果(表4)，上海市雖然城市化程度較高，但仍有大面積的農(nóng)業(yè)用地，因此水土保持耕作措施也占相當(dāng)比例。從調(diào)查結(jié)果來(lái)看，耕作措施的種類較少，主要有間作與套種、輪作和免耕3種類型。全市有水土保持耕作措施的地塊所占的面積約占整個(gè)調(diào)查面積的30%，無(wú)耕作措施的地塊占調(diào)查范圍70%的面積。

表3 調(diào)查單元生物措施及所占比例Tab．3 Biological measures and proportion of survey units

表4 調(diào)查單元耕作措施及所占比例Tab．4 Agricultural measures and proportion of survey units

3 結(jié)語(yǔ)

水土保持普查結(jié)果和有關(guān)研究成果表明，盡管上海的城市化程度很高，但農(nóng)業(yè)用地仍然是上海市的主要土地利用類型，水澆地和水田占本市面積近三成，農(nóng)村居民點(diǎn)面積也占了相當(dāng)比例。土地利用的現(xiàn)狀，加上河網(wǎng)密度較大，是上海市水土流失發(fā)生的基本條件。

上海市水土流失主要發(fā)生在尚未進(jìn)行邊坡治理的河道兩岸和湖泊沿岸地帶，以河岸邊坡“一坡一面”和湖泊邊坡的坍塌淤淺為主要特征，而以建設(shè)項(xiàng)目施工為主造成的人為水土流失也是上海市水土流失的一個(gè)重要方面。

從水土保持措施來(lái)看，上海市的排水溝、工程護(hù)岸等工程措施質(zhì)量較高，但工程量有限，特別是郊區(qū)的部分區(qū)縣級(jí)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)級(jí)河道，目前還沒(méi)有采取有效護(hù)坡措施，河道邊坡基本處于自然狀態(tài)，很容易發(fā)生水土流失。上海市具有水土保持功能的生物措施主要分布在村前屋后，道路兩側(cè)，以及河道兩岸，其蓄水保土功能發(fā)揮較好。

根據(jù)上海市水土流失特點(diǎn)和水土保持措施的現(xiàn)狀，筆者認(rèn)為，今后上海市水土保持工作的重點(diǎn)應(yīng)放在河道邊坡和湖泊岸線的護(hù)岸整治、海岸灘涂的保灘促淤治理上。此外，加強(qiáng)建設(shè)項(xiàng)目的監(jiān)管和水土保持監(jiān)測(cè)，對(duì)于有效防治上海市的水土流失，也有非常積極的作用。隨著新《中華人民共和國(guó)水土保持法》［5］的實(shí)施，我國(guó)對(duì)水土保持工作更為重視，特別是2011年中共中央1號(hào)文件［6］明確規(guī)定要搞好水土保持和水生態(tài)保護(hù)，實(shí)施國(guó)家水土保持重點(diǎn)工程，采取小流域綜合治理等措施，有效防治水土流失，這都為上海市進(jìn)一步搞好水土保持工作指明了方向。

［1］ 國(guó)務(wù)院第一次全國(guó)水利普查領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室．第一次全國(guó)水利普查培訓(xùn)教材之六:水土保持情況普查［M］．北京:中國(guó)水利水電出版社，2010

［2］ 上海市第一次全國(guó)水利普查領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室．第一次全國(guó)水利普查暨第二次上海市水資源普查實(shí)施方案［S］．上海，2011:392－420

［3］ 桑保良，吳景社，劉靜森，等．上海市水土保持工作現(xiàn)狀與建議［J］．中國(guó)水土保持，2007(12):9－10

［4］ 劉曉濤，葉忠炎．上海水土流失嚴(yán)重防治工作亟待加強(qiáng)［J］．上海水利，1994(4):14－16

［5］ 中華人民共和國(guó)水土保持法［S］．北京:中國(guó)法制出版社，2011

［6］ 中共中央國(guó)務(wù)院．關(guān)于加快水利改革發(fā)展的決定［EB/OL］．［2012－08 －01］．http:∥www．ce．cn/xwzx/gnsz/szyw/201101/30/t20110130_22183115．shtml